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　　面临庞大的挑战，中国必需年夜幅度调剂能源系统布局，这既是积极应对天气转变、鞭策低碳转型、承当年夜国义务的权利，也是中国本身的计谋需求。

　　《巴黎协议》提出，要经由过程全人类的尽力实现将来因天气转变致使的年夜气升温不跨越2摄氏度，这一方针预示着，到2050年，全球二氧化碳排放总量不克不及跨越150亿吨，中国的额度不会高在30～35亿吨。但是，2015年中国碳排放量已达105亿吨，假如延续当前的糊口出产体例与能源操纵模式，33年后几近不成能将碳排放削减三分之二。

　　面临庞大的挑战，中国必需年夜幅度调剂能源系统布局，这既是积极应对天气转变、鞭策低碳转型、承当年夜国义务的权利，也是中国本身的计谋需求。

　　面向2050年的能源系统

　　纵不雅发财国度的能源转型进程，在上世纪50年月之前，美国和欧洲国度均以煤炭作为首要能源，从50年月初到70年月中期，这些国度掀起了一场以油气替换煤炭的能源革命，逐步过渡到油气时期。到本世纪初，能源转型再次在欧美国度鼓起，可再生能源崭露头角，让其碳排放A量进一步下降。数据显示，英国2016的碳排放量较1990年削减了约36%，已降至自1894年以来除20世纪20年月煤炭开采胶葛时代的最低程度。

　　这些国际经验鼓励了很多国人，他们但愿中国可以或许走入不异的能源转型通道。2016年，煤炭在中国一次能源消费布局中占比61.3%，中国仍处在煤炭时期，良多人呼吁中国起首应当进入油气时期，特别是提高自然气消费比重，以尽快下降碳排放，然后再向以可再生能源为主的能源布局改变。

　　但是，假如以中国现实环境为根本进行阐发，这类转型路径本钱是极高的。从资本天赋来讲，中国富煤贫油少气，加年夜油气消费比例，需要进一步提高油气对外依存度，能源平安问题如芒在背。从手艺前提来讲，中国的燃煤发电手艺全球领先，发电尺度煤耗是世界上最低的，而各类燃气利用手艺则比发财国度掉队良多，燃气装备几近全数依靠进口，抛却本身的劣势手艺，去寻求劣势手艺，其实不必然明智。

　　从能源转型进度阐发，时候上也不答应中国走从油气时期过渡的老路。石油、自然气是化石能源，即便中国将全数燃煤都换为自然气，斟酌到经济成长和用能增加，每一年的碳排放量也很难低在70亿吨。假如先花10～15年时候进入油气时期，再花15～20年转向低碳时期，投入巨资制造的油气根本举措措施还未真正阐扬感化，便要分期烧毁失落，是不科学、不经济、不伶俐的选择。

　　斟酌到能源革命的紧急性，和具体国情与资本散布特点，中国的能源转型可能应当一步到位地拥抱可再生能源，以可再生能源发电为根本计划将来的能源系统。

　　依照30～35亿吨的年碳排放尺度，能够如许计划中国2050年的能源布局。第一部门为电力，电气化程度到达50%以上，年发电量8.5万亿～9万亿万万时，此中核电1万亿、水电1.5万亿、风电和太阳能发电均为1万亿，如许非碳电力到达4.5万亿千瓦时，再由燃煤、燃气发生4万亿～4.5万亿千瓦时，由此酿成的碳排放量年夜约为22亿吨。第二部门，非电燃料全年消费17亿吨尺度煤，此中生物资供给8.5亿吨，燃煤燃气燃油供给8.5亿吨，分析起来构成的碳排放年夜致在14亿吨摆布。与前面发电碳排放加总为每一年36亿吨，略高在届时的碳配额，假如再经由过程进一步造林等碳汇勾当，应当可以或许找回这1亿吨排放量，从而实现中国的低碳许诺。

　　其实，由煤炭时期间接向以电为主的低碳时期过渡的能源转型方案，与中国能源需求将来成长标的目的是相契合的。本世纪以来，中国能源消费快速增加，首要拉动身分是延续年夜范围的根本举措措施扶植，而这类年夜范围基建可能再延续十余年便将告一段落，只需不“年夜拆年夜建”，将来将不会像此刻如许需要巨量钢铁、有色金属、水泥等依托燃煤出产的建筑材料。到那时，能源需求虽然还会很高，用能布局已然分歧，对煤炭需求年夜幅削减，对电力需求快速增添，刚好能够与低碳能源布局革新相顺应。

　　城市供热系统蓝图

　　以可再生能源电力为中间，建立面向将来的能源系统，需要对能源需求端进行比力年夜的革新。中国的可再生能源地区散布与保守化石能源近似，绝年夜大都资本散布在“三北”地域，而能源需求中间在东部沿海地域，特别是东部的城市，西电东输、北电南送的能源输送款式成为必定，这就要求东部城市必需知足年夜范围接入区外电力的前提。

　　这并不是一件轻易做到的工作。今朝，中国已遭受了比力严峻的弃风、弃光、弃水问题，此中，约7成摆布的弃风呈现在供暖期，在供暖期弃风电量中，低谷时段弃风又占供暖期总弃风的80%。缘由在在，此刻的热电厂在供暖季调峰能力不足。热电厂除发电，还要承当北方城市的供暖使命，且均采取“以热定电”的模式运转，这致使其在供暖季的发电量很难调控，难觉得风电、太阳能发电腾出采取空间。

　　跟着中国城镇化成长，城市供热需求还将增添。为了在不影响居平易近用热的环境下，增添城市能源系统对可再生能源电力的采取能力，就要改变热电厂以热定电的运转模式。一个可行的法子是，采取“热电厂+蓄能罐+电动热泵”的体例，实现高效的能源转换和电力调峰。具体做法为，给热电厂加装巨型蓄热装配和调峰装配，在电力需求较年夜时阐扬机组最年夜发电能力，靠蓄热装配供热，在电力需求较小时，只输出相当在最年夜容量40%摆布的电力，其他全高效地转换为热能，除知足那时的供给要求外还蓄存到蓄能罐中。如许，能够按照电力负荷转变，在汽锅主蒸汽量仅在80%～100%规模内调理的前提下，实现对输出电力的持续调理，在避免高效电厂低效运转条件下处理区外电力的供需矛盾。

　　充实操纵纯凝电厂和各类工业余热作为热源，进行城阛阓中供热，也能够在很年夜水平减缓因供暖酿成的电力消纳不足问题。今朝，在冬季，全国纯凝火力发电厂有年夜约6亿千瓦热量可用，，五年夜耗能工业（钢铁、有色、建材、石化、炼油）排放的余热为2亿千瓦，假如取热电厂余热的70%和工业余热的50%作为城镇供热的根本热源，则两者合计为5.2亿千瓦，可为130亿平方米建筑供给40瓦/平方米的热量，只需再弥补一部门用在调峰的结尾燃气汽锅，便可以知足今朝北方城镇集中供热系统的热源需求。

　　将来的城市供热系统，应当是一张跨区域连接的年夜热网，把分歧的低档次工业余热热源连接在一路，与分离在城市中的不计其数个热力站毗连，经由过程年夜管网互通互联，输送到城市，按照电力需求转变调理热电厂出力，按照工场出产需要互通有没有，知足城市居平易近的热需求。如许的场景模式不单处理了当前的困难，还能够年夜幅度地提高城市能源操纵效力。（文·江亿 作者系中国项目院院士、清华年夜学建筑节能研究中间主任，本文按照作者专访清算）